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第1章 测试数据进化生成入门1

1.1软件测试基本概念2

1.1.1软件测试的定义2

1.1.2软件测试的目的2

1.1.3软件测试的方法3

1.1.4软件测试的原则3

1.1.5软件测试的分类3

1.2基于覆盖的测试数据生成方法4

1.2.1测试充分性准则4

1.2.2测试数据生成方法5

1.3测试数据进化生成6

1.3.1问题的转化6

1.3.2遗传算法基本原理8

1.3.3基于遗传算法的测试数据生成10

1.4研究现状及存在的问题11

1.4.1测试数据进化生成研究现状11

1.4.2存在的问题12

1.5主要内容及组织13

1.6本章小结15

参考文献16

第2章 不可执行路径自动检测19

2.1研究动机19

2.2条件语句之间的相关性20

2.2.1条件语句相关性的定义21

2.2.2条件语句相关性的判定21

2.3条件语句谓词表达式取值概率的估计23

2.4不可执行路径的自动检测27

2.4.1不可执行路径的检测27

2.4.2循环体包含条件语句的不可执行路径检测28

2.4.3不可执行路径自动检测的步骤28

2.5实例分析29

2.6在程序测试中的应用31

2.6.1基准程序实验31

2.6.2工业程序实验36

2.7本章小结37

参考文献38

第3章 多路径覆盖测试数据进化生成39

3.1研究动机39

3.2测试数据生成问题的数学模型41

3.3基于遗传算法的测试数据生成42

3.3.1进化个体适应值计算42

3.3.2进化个体比较44

3.3.3算法终止条件45

3.3.4算法步骤46

3.4在基准程序测试中的应用46

3.4.1实验设计46

3.4.2参数设置47

3.4.3性能指标47

3.4.4实验结果与分析48

3.5本章小结51

参考文献52

第4章 路径赫夫曼编码表示的多路径覆盖测试数据进化生成53

4.1研究动机53

4.2路径的赫夫曼编码表示55

4.3路径匹配度计算57

4.3.1程序插装57

4.3.2路径匹配度计算58

4.3.3测试数据生成问题的数学模型59

4.4适应度函数设计60

4.4.1进化个体适应值计算60

4.4.2进化个体适应值计算特点61

4.4.3算法步骤61

4.5在基准程序测试中的应用62

4.5.1三角形分类程序62

4.5.2其他基准程序64

4.5.3复杂路径覆盖实验64

4.6本章小结66

参考文献67

第5章 基于信息共享的多路径覆盖测试数据进化生成68

5.1研究动机68

5.2测试数据生成问题的数学模型69

5.3基于信息共享的测试数据进化生成70

5.3.1多种群并行遗传算法71

5.3.2测试数据进化生成步骤72

5.4性能分析73

5.4.1测试数据生成的概率73

5.4.2例子74

5.5在基准程序测试中的应用75

5.5.1三角形分类程序实验75

5.5.2其他程序实验77

5.6本章小结80

参考文献81

第6章 基于路径分组的很多路径覆盖测试数据进化生成83

6.1研究动机83

6.2基于相似度的路径分组84

6.3测试数据生成问题的数学模型85

6.3.1问题的数学模型85

6.3.2子优化问题的约简86

6.4基于遗传算法的测试数据生成87

6.4.1进化个体编码87

6.4.2进化个体适应值88

6.4.3算法终止条件88

6.4.4算法步骤88

6.5性能分析89

6.5.1集合测度89

6.5.2生成期望测试数据的概率90

6.5.3基于相似度的路径分组的合理性91

6.5.4子优化问题约简的合理性91

6.6实例分析92

6.7在程序测试中的应用96

6.7.1对比方法97

6.7.2参数设置97

6.7.3基准程序实验97

6.7.4工业程序实验101

6.8本章小结104

参考文献105

第7章 很多路径覆盖测试数据进化生成的并行实现107

7.1研究动机107

7.2基于相似度和计算资源的路径分组109

7.3测试数据生成问题的数学模型110

7.4基于遗传算法的测试数据生成111

7.5性能分析111

7.6在程序测试中的应用113

7.6.1程序Insert的目标路径分组113

7.6.2性能指标120

7.6.3程序Insert实验121

7.6.4工业程序实验122

7.7本章小结125

参考文献126

第8章 用于路径覆盖和缺陷检测的测试数据进化生成127

8.1研究动机127

8.2测试数据生成问题的数学模型129

8.2.1决策向量129

8.2.2路径表示129

8.2.3约束函数130

8.2.4目标函数131

8.2.5测试数据生成问题的数学模型132

8.3基于遗传算法的测试数据生成132

8.3.1加权单目标函数133

8.3.2基于罚函数方法的约束函数处理133

8.3.3算法步骤134

8.4在程序测试中的应用134

8.4.1缺陷判定方法135

8.4.2参数设置141

8.4.3实验结果141

8.5本章小结152

参考文献153

第9章 基于搜索空间缩减的路径覆盖测试数据进化生成155

9.1研究动机155

9.2路径与输入向量之间的相关性157

9.2.1节点与输入分量之间的相关性157

9.2.2路径与输入向量之间的相关性158

9.3用于测试数据进化生成的搜索空间缩减160

9.3.1一条目标路径时的搜索空间缩减160

9.3.2多条目标路径时的搜索空间缩减163

9.4性能分析165

9.5在程序测试中的应用167

9.5.1单目标路径实验167

9.5.2多目标路径实验169

9.6本章小结177

参考文献178

第10章 基于适应值调整的路径覆盖测试数据进化生成179

10.1研究动机179

10.2进化个体贡献度180

10.2.1进化个体贡献度182

10.2.2对循环结构的处理184

10.3基于进化个体贡献度的适应值调整184

10.4性能分析185

10.5在程序测试中的应用186

10.5.1对比方法、参数设置与评价指标186

10.5.2三角形分类程序实验186

10.5.3冒泡排序程序实验189

10.5.4工业程序实验189

10.6本章小结191

参考文献191

第11章 基于优质初始种群的路径覆盖测试数据进化生成193

11.1研究动机193

11.2优质初始种群的形成194

11.3遗传算子的作用范围195

11.4性能分析196

11.5实例分析198

11.6在程序测试中的应用200

11.6.1被测程序200

11.6.2遗传算子与参数设置201

11.6.3实验设置201

11.6.4实验结果201

11.7本章小结203

参考文献204

第12章 基于占优关系的语句覆盖测试数据进化生成206

12.1研究动机206

12.2占优语句（集）的确定209

12.3语句覆盖测试数据进化生成210

12.4方法的优点211

12.5实例分析211

12.6在程序测试中的应用214

12.6.1被测程序214

12.6.2实验设计215

12.6.3实验结果215

12.7本章小结217

参考文献218

第13章 基于占优关系的多语句覆盖测试数据进化生成219

13.1研究动机219

13.2基于占优关系的目标语句缩减220

13.2.1图论基本知识220

13.2.2目标语句占优关系图221

13.2.3目标语句缩减222

13.3缩减后语句覆盖测试数据进化生成222

13.4在程序测试中的应用224

13.4.1被测程序224

13.4.2实验设计224

13.4.3实验结果与分析225

13.5本章小结227

参考文献228

第14章 基于路径覆盖的变异测试数据进化生成229

14.1研究动机229

14.2基于路径比较的变异体杀死准则231

14.3变异测试数据进化生成方法232

14.3.1目标路径的选择232

14.3.2测试数据生成问题的数学模型233

14.3.3适应度函数的设计233

14.4实例分析234

14.5在程序测试中的应用237

14.5.1被测程序描述237

14.5.2实验设计237

14.5.3实验结果及分析238

14.6本章小结239

参考文献240

附录1基本遗传算法源代码241

附录2实验程序262